黄瓜母系线粒体消失的调控机制

线粒体遗传是遗传学的重要组成部分，这方面的研究对于阐明细胞质与细胞核基因的互作，揭示线粒体的遗传机制具有重要意义。前人的研究主要关注线粒体DNA的母系遗传，集中于遗传方式的分类。而黄瓜线粒体为母系遗传，遗传方式与裸子植物相似。本项目以黄瓜属野生种C.hystrix和栽培黄瓜"北京截头"两个遗传关系较远的材料，利用细胞器基因组的分子标记，细胞器基因组荧光染色技术结合基因组原位杂交等手段，探索研究黄瓜母系线粒体DNA消失以及父系线粒体遗传的相关机制。本项目的研究，可以从侧面解释黄瓜线粒体DNA父系遗传的机理，研究成果将促进细胞质遗传的分子调控机制的研究。同时黄瓜线粒体父系遗传的相关机理，对于细胞器遗传方式之间的演化关系等的研究具有重要意义，为更加有效地利用细胞质遗传进行园艺植物遗传改良奠定基础。

线粒体遗传是遗传学的重要组成部分，这方面的研究对于阐明细胞质与细胞核基因的互作，揭示线粒体的遗传机制具有重要意义。本项目以甜瓜属野生种C.hystrix与栽培黄瓜‘北京截头’为材料，利用植物线粒体基因组提取纯化技术，结合植物线粒体通用引物筛选，获得了C.hystrix与栽培黄瓜线粒体基因组的差异性标记，明确了甜瓜属种内、种间杂交过程中，线粒体基因组为父系遗传的特点。利用细胞DAPI染色技术对黄瓜成熟期花粉进行线粒体数量跟踪，发现黄瓜线粒体基因组在生殖细胞中并无极性分布。结合透射电镜技术，发现了营养核中存在不含基因组的线粒体，预示存在核酸酶特异性的降解过程。采用荧光定量PCR对黄瓜花粉的不同发育时期的线粒体DNA进行定量检测，明确黄瓜花粉发育过程中的线粒体DNA的数量先减少后增多。项目研究揭示了黄瓜花粉发育过程中线粒体基因组拷贝数存在特异性的调控过程，为进一步阐明黄瓜线粒体基因组父系遗传的机理提供了理论指导。